Pourtant, une nouvelle étude dévoile un autre rôle utile que joue le microbiome. Une équipe de chercheurs de l'Université Brown a découvert que chez la souris, le microbiome intestinal régule le système immunitaire de l'hôte - de sorte que plutôt que le système de défense de l'hôte attaquant ces bactéries utiles, les bactéries peuvent coexister pacifiquement avec le système immunitaire.
Quelle est l'astuce du travail du microbiome avec le système immunitaire ? Vitamine A - la bactérie modère les niveaux de vitamine A active dans l'intestin, protéger le microbiome d'une réponse immunitaire hyperactive.
Cette idée peut s'avérer importante pour comprendre et traiter les maladies auto-immunes et inflammatoires, dit Shipra Vaishnava, professeur adjoint de microbiologie moléculaire et d'immunologie à Brown.
"Beaucoup de ces maladies sont attribuées à une réponse immunitaire accrue ou à une activation immunitaire, mais nous avons trouvé une nouvelle façon pour les bactéries de notre intestin d'atténuer la réponse immunitaire, ", a déclaré Vaishnava. "Cette recherche pourrait être essentielle pour déterminer les thérapies dans le cas de maladies auto-immunes telles que la maladie de Crohn ou d'autres maladies inflammatoires de l'intestin, ainsi qu'une carence en vitamine A."
L'étude a été publiée mardi, 18 décembre dans la revue Immunité .
Le microbiome intestinal est un écosystème composé de 100 000 milliards de bactéries qui ont évolué pour vivre dans les conditions particulières des intestins, dit Vaishnava. La grande majorité de ces bactéries ne nuisent pas à leurs hôtes mais sont plutôt utiles. Un microbiome sain, comme une forêt saine, a de nombreuses espèces coexistant ensemble et peut repousser les intrus hostiles - tels que les bactéries pathogènes ou les espèces envahissantes.
Chez l'homme comme chez la souris, les phylums Firmicutes et Bacteroidetes constituent la majorité de la communauté microbienne intestinale. Pour jouer leur rôle dans la régulation du système immunitaire de leurs hôtes, les bactéries du microbiome affinent les niveaux d'une protéine responsable de la conversion de la vitamine A en sa forme active dans le tractus gastro-intestinal de leurs hôtes, les chercheurs ont trouvé.
L'équipe de Vaishnava a découvert que les bactéries Firmicutes, en particulier les membres de la classe Clostridia, réduire l'expression d'une protéine dans les cellules qui tapissent les intestins. La protéine, la rétinol déshydrogénase 7 (Rdh7) convertit la vitamine A alimentaire en sa forme active, l'acide rétinoïque, dit Vaishnava. La bactérie Clostridia, commun aux souris et aux hommes, favorisent également l'augmentation du stockage de la vitamine A dans le foie, l'équipe a trouvé.
Vaishnava s'attend à ce que les résultats soient généralisables aux interactions entre le microbiome humain et leurs hôtes.
Les souris génétiquement modifiées pour ne pas avoir de Rdh7 dans leurs cellules intestinales ont moins d'acide rétinoïque dans le tissu intestinal, comme les chercheurs s'y attendaient. Spécifiquement, les entrailles des souris modifiées avaient moins de cellules immunitaires qui fabriquent l'IL-22, un signal cellulaire important qui coordonne la réponse antimicrobienne contre les bactéries intestinales. D'autres composants du système immunitaire tels que les cellules avec l'immunoglobuline A et deux types de cellules T étaient les mêmes que chez les souris standard, suggérant que Rdh7 n'est essentiel que pour la régulation de la réponse antimicrobienne, dit Vaishnava.
Les chercheurs ne savent pas exactement comment Rdh7 est supprimé, mais les bactéries Clostridia sont connues pour produire des acides gras à chaîne courte qui modifient l'expression des gènes de l'hôte. Dans la prochaine étape de leurs recherches, l'équipe étudiera comment les bactéries régulent l'expression de Rdh7, y compris l'examen de divers acides gras à chaîne courte, dit Vaishnava.
En outre, l'équipe mènera des recherches pour comprendre pourquoi la suppression de Rdh7 est essentielle. Ils travaillent sur le génie génétique des souris pour qu'elles expriment toujours Rdh7 dans leurs cellules intestinales. Vaishnava veut voir comment cela affecte le microbiome de la souris et si cela entraîne une inflammation ou des conditions de type maladie auto-immune pour les souris. Ils exploreront également les impacts de l'augmentation du stockage de la vitamine A dans le foie due à la régulation des bactéries Rdh7, dit Vaishnava.
Les chercheurs affirment que comprendre comment les bactéries régulent les réponses du système immunitaire pourrait être important pour débloquer les clés de troubles comme la maladie de Crohn.
Les données d'études cliniques ont montré que l'inflammation dans l'intestin est le résultat d'interactions perturbées entre un hôte et son microbiome intestinal, dit Vaishnava.
"Le rôle de la vitamine A dans l'inflammation dépend du contexte et est très difficile à distinguer, " a déclaré Vaishnava. " Un changement dans le statut en vitamine A et les gènes métaboliques de la vitamine A coïncide avec les maladies inflammatoires de l'intestin, mais nous ne savons pas si cela favorise l'inflammation ou non. Nous espérons que l'ajout de notre découverte - que les bactéries peuvent réguler la façon dont la vitamine A est métabolisée dans l'intestin ou stockée - pourrait aider à clarifier pourquoi le champ voit ce qu'il voit. »
Ces résultats pourraient également fournir des indices sur l'importance du microbiome dans la lutte contre la carence en vitamine A, un problème particulièrement répandu en Afrique et en Asie du Sud-Est.
La carence en vitamine A touche environ un tiers des enfants de moins de cinq ans, selon l'Organisation mondiale de la santé (OMS). Une carence en vitamine A affaiblit le système immunitaire et augmente le risque de maladies infectieuses. L'OMS fournit aux enfants à risque des suppléments de vitamine A depuis 25 ans, mais ça n'a pas eu le succès espéré, selon Vaishnava. Cette étude montre que les bactéries jouent un rôle important dans l'absorption et le stockage de la vitamine A et peut-être que les enfants doivent avoir la bonne combinaison de bactéries dans l'intestin pour que les suppléments de vitamine A soient les plus efficaces. elle a ajouté.
"Notre alimentation et les bactéries de notre intestin sont étroitement liées à la régulation du comportement de nos cellules immunitaires, " a déclaré Vaishnava. " Trouver quels sont ces liens au niveau moléculaire est important pour comprendre comment nous pourrions utiliser soit l'alimentation, soit les bactéries, ou les deux ensemble, avoir un effet thérapeutique dans les maladies inflammatoires ou infectieuses.
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